«Утверждение, пока единственное…»

«Утверждение, пока единственное…»

— Хорошо, а леса? Озеленение? Нельзя ли обогатить кислородом воздух, если расширить лесные массивы?

— Лес приносит нам много разных благ, очень много, но кислорода он не прибавляет.

— Простите?..

— Растительность не меняет запаса кислорода в атмосфере.

Нет, я не ослышался. Как неловко получилось! Видимо, проморгал важный этап, когда были пересмотрены — ни более ни менее — фундаментальные взгляды на роль растений в жизни планеты. «За всем не уследишь…» — жаловался я себе на свою работу. Солидный материал заготовлен! Ну вот хотя бы: 4 тысячи квадратных метров букового леса в течение года способны взять из воздуха около 900 килограммов углекислого газа и возвратить в атмосферу приблизительно 680 килограммов чистого кислорода, а вся растительность земного шара в год потребляет около 550 миллиардов тонн углекислого газа и освобождает 400 миллиардов тонн кислорода. Это подсчеты профессора Технологического института штата Джорджия Клайда Орра. «…Посев пшеницы (при условии получения биологического урожая в десять тонн, включая четыре тонны зерна и шесть тонн соломы)… проделывает сложнейшую фотохимическую работу: разлагает на части около четырнадцати тонн воды, выделяя четырнадцать тонн кислорода», — считает член-корреспондент АН СССР А. А. Ничипорович.

Однако среди участников общего собрания Академии наук СССР, посвященного задачам рационального использования и охраны биосферы, было немало людей, которые могли не сомневаться на свой счет — они точно знали, что развенчание «зеленого друга» как бескорыстного поставщика кислорода предпринято впервые. Собственно, и сам выступающий, академик АН Грузинской ССР Ф. Ф. Давитая подчеркнул новизну своей концепции. Он сказал:

— Установлено, что более девяноста девяти процентов свободного кислорода атмосферы и гидросферы является продуктом фотосинтеза. Менее одного процента составляет кислород, образующийся в верхних слоях атмосферы в результате разложения водяного пара под действием ультракоротких волн солнечного излучения. Известно также, что растительные организмы суши и океанов ежегодно поглощают многие десятки миллиардов тонн углекислого газа и выпускают в атмосферу соответствующее количество кислорода. Казалось бы, нет принципиальных трудностей сбалансировать наблюдающееся в наше время изменение газового состава атмосферы, используя столь важные свойства фотосинтеза. Многие крупные ученые придерживаются именно такой точки зрения. Логически она, несомненно, обоснована, но фактически неубедительна…

В зале раздалось то характерное поскрипывание и шуршание, которое вызывается дружной переменой поз и означает дружное «ну-ну!».

— Неубедительна. Между тем правильное понимание этой проблемы не только имеет важное практическое значение, но и представляет большой теоретический интерес. Несмотря на то что свободный кислород почти целиком продукт фотосинтеза, увеличение или уменьшение количества растительных организмов, повышение или понижение интенсивности фотосинтеза практически не изменяет за обозримый период содержания кислорода в атмосфере. Такое утверждение, по-видимому, пока единственное, может показаться парадоксом.

…Новая мысль всегда поляризует аудиторию. Академик Н. Н. Семенов одобрительно кивал головой, явно встав на сторону докладчика, двое других ученых, напротив, нашли концепцию странной. Правда, критика получилась приблизительной, но это, возможно, объясняется внезапностью нападения на «зеленого друга». Некоторая эмоциональность тут была неизбежна. Объект-то ведь затрагивался особый, символизирующий. Лес… Шутка ли! Художественной прозой нам привита манера расширительно воспринимать иные слова, и мы уже сами, без подсказки, привносим в них заготовленный набор чувств — от эстетических до лояльных. Впрочем, и с подсказкой. На государственных гербах и флагах породы деревьев представлены довольно широко. Существуют и неписаные национальные предрасположения к «своему» дереву, даже к «своему» лесу.

Разумеется, суждения «от сердца» в академической аудитории нечасты.

Все это произошло позже, в июне, а тогда, весной, сидя в кабинете директора Института географии, я не знал, что в числе первых слышу от автора новую трактовку одного из важнейших феноменов жизни — кислородного равновесия в природе.

…Мертвая древесина съедает львиную долю кислородного наследства, оставленного живым деревом, — вот сердцевина новой концепции.

Да, растительность выпускает в атмосферу больше кислорода, чем потребляет. Но в итоге — нуль. Избыточный кислород расходуется на кремацию — медленную и беспламенную — растительных останков. Кислород помогает «колесу жизни» пройти через мертвую точку. Бывшие растения превращаются в сырье для будущих. Осенью и весной мы наблюдаем эту высокосовершенную и безотходную технологию в действии: кучи опавших листьев преют, превращаются в труху, и из нее, из этой трухи, проглядывает новая поросль. Гниение в присутствии кислорода очистительно.

Но гниение мертвых и дыхание живых растений — это далеко еще не весь баланс. Другая статья расходов — дыхание и гниение животных организмов. Они находятся на содержании растительного мира, и число, а также размеры, упитанность иждивенцев зависит от способности растений их прокормить. Жизнь запрограммирована так, что возможности всегда реализуются. В частности, нет на свете такого растения или животного, на которые не был бы устремлен чей-то алчный взгляд. Так что, чем пышнее и плодовитее делался «зеленый друг», тем гуще толпилось на нем букашек, тем жирнее откармливались птицы, тем импозантнее выглядели лисы, от высококалорийной пищи тучнели львы — и все поголовье животных множилось, и на каждую голову отпускался положенный ей прижизненно и посмертно кислород. В конечном же итоге выходило так на так: сколько было свободного кислорода до усиленного озеленения планеты, столько оставалось и после.

Итак, столкнулись два обстоятельства: признание того, что более 99 процентов кислорода атмосферы выработано фотосинтезом, то есть растениями, и утверждение, что мертвая древесина съедает кислородное наследство живого дерева. Как примирить одно с другим? Или иначе: как образовался избыток, «первоначальный капитал» — те самые 23,10 процента кислорода, которые входят в состав воздуха?

…Призрачное утро жизни, влажное и теплое, протекало в атмосфере, богатой углекислотой. Кислорода же в ней было ничтожно мало.

В этих условиях организмы развивались неистово. Папоротник и тот был гигантским. Никогда впоследствии формы жизни не достигали таких чудовищных размеров. Тут важно подчеркнуть вот что: кислорода не хватало, и потому отмиравшие деревья лежали не-окисленными.

Между тем неистовая зелень жадно поглощала углекислоту и отравляла атмосферу кислородом. Процесс этот растянулся на сотни миллионов лет, в течение которых растения надышали в небесный купол сотни тысяч миллиардов тонн кислорода.

За три-четыре тысячи лет они прибавляли в среднем столько кислорода, сколько теперь расходуется за один год. Продолжив эту тенденцию, веком позже будут потреблять столько тонн кислорода за год, сколько накапливалось в течение миллионов лет…

К ядовитому некогда газу новые поколения деревьев и кустарников приспособились настолько, что уже не могли без него обходиться (подобно тому, как курильщики не могут жить без табака). Теперь его стараньями любые останки быстро разлагались для участия в последующих циклах жизни. Но — максимум внимания! — гигантские папоротники и динозавры к тому времени уже покоились под спудом многовековых наслоений, и воздух не имел к ним доступа. Так они и не получили своей доли кислорода-очистителя, хотя внесли громадный кислородный пай: 1,5х10¹⁵ тонн — те самые 23,10 процента, которые входят в состав атмосферы. Им, доисторическим, не окисленным и замурованным, было уготовано, «от тленья убежав, посмертно жить». То есть их энергетическая кончина была отложена на неопределенный срок. А тот ажур в кислородном балансе, который застал человек, был установлен без учета задолженности по отсроченным векселям. Но кредиторы — папоротники и динозавры, превратившиеся за отсутствием кислорода в уголь, нефть, природный газ, — они просто готовы были ждать сколько угодно.

Впрочем, об этом можно рассказать иначе.

Залежи ископаемого горючего долгое время оставались замороженным капиталом. Но вот народился наследник. Им был — если излагать историю в стиле Жана Эффеля — механик университетских мастерских в городе Глазго Джеймс Уатт, которому в начале 1765 года во время прогулки в городском парке в ясный солнечный день пришла в голову простенькая мысль: «Поскольку пар представляет собой упругое тело, он должен устремляться в вакуум, и если связать между собой цилиндр и паровыпускную коробку, пар устремился бы в нее и мог бы там конденсироваться без охлаждения цилиндра». Он еще не миновал павильон для гольфа, как судьба несметных топливных богатств была предрешена. В голове Уатта сложился проект парового двигателя, открывшего новую промышленную эру в истории человечества. И вот сундуки вскрыты. Богатства пущены в оборот. Подобно тому как замороженный капитал создает осложнения в экономике, использование ископаемого топлива может вызвать нарушения отрегулированного в течение миллионов лет газового баланса атмосферы.

Вот теперь мы подошли к ответу на вопрос, почему за миллион лет и за сто последних (округляем для удобства) израсходовано одинаковое количество кислорода, хотя история помнит много костров, пожаров, факельных шествий, аутодафе, предшествовавших последнему столетию.

Ф. Ф. Давитая устанавливает это поразительное равенство на том основании, что до пятидесятых годов прошлого века главным топливом была древесина. А сжигание ее, как ни странно, обходится фактически без расходования кислорода. В самом деле, сгорит ли полено в камине или сгниет без огня, покрытое мхом и опятами, — все равно на него истратится примерно одна и та же порция кислорода. Выходит, сколько бы человек ни жег древесины, баланс остается тем же, что был.

Положение изменилось, когда пошло в ход ископаемое топливо — уголь, нефть, природный газ. По теоретическим расчетам, во всех слоях земной коры накопилось трудно вообразимое количество углерода, связанного главным образом с растениями далекого прошлого: 1,6х10¹⁵ тонн. Весь этот запас в распоряжении теперешней техники. И если предположить, что она его сожжет, то потребуется больше кислорода, чем есть в атмосфере.

Ну и еще одно важное соображение.

Установлено, что за последние двести миллионов лет состав атмосферы не изменялся. Между тем, за это время соотношение суши и моря не было постоянным. То оно сдвигалось в пользу суши — и тогда растительный мир, казалось бы, мог превратить атмосферу в кислородную подушку, то в пользу моря и льдов (двадцать тысяч лет назад они доходили до широты, на которой стоит Харьков) — и тогда зеленый цех фотосинтеза сворачивался…

В позднетриасовую эпоху между полярными кругами Северного и Южного полушария суша занимала 43 процента, а море — 49 общей площади. В позднемеловую эпоху море захватило более 73 процентов, оставив суше только 18. В наше время счет 67 к 25 в пользу воды. Так как продуктивность фотосинтеза на суше и на море неодинакова, то количество кислорода на Земле могло изменяться из-за этих колебаний вдвое. Но оно оставалось постоянным. Далее: в течение последних, совсем недавних оледенений около 14 процентов поверхности всей Земли покрывал лед, а сейчас он покрывает только 6 процентов. И опять же это никак не сказалось на газовом составе атмосферы.

За историческое время леса — наиболее продуктивные фабрики кислорода — были уничтожены на площади около пятидесяти миллионов квадратных километров, что составляет треть площади суши… В последние полстолетия валовое производство биомассы увеличилось на несколько десятков процентов — главным образом благодаря освоению под земледелие и животноводство новых площадей в степях, пампах, орошаемых пустынях, улучшению агро- и зоотехнии, применению удобрений, использованию более урожайных сортов сельскохозяйственных культур. Все эти меры приводят к повышению продуктивности фотосинтеза. Но сокращение лесов не привело к снижению содержания свободного кислорода в атмосфере, а развертывание зеленого цеха не содействовало повышению.

Итог? Озеленением не удастся ни предотвратить, ни задержать кислородное голодание, если ему суждено быть.